硬件工程师面试题集(含答案,很全)

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因此回差电压为:?VT?2R1RVTH?1VDD R2R224、LC 正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路,分别画出其原理图。

答:主要有两种基本类型:电容三点式电路和电感三点式电路。下图中(a)和(b)分别给出了其原理电路及其等效电路

(a) 电容三点式振荡电路

(b) 电感三点式振荡电路

25、DAC 和 ADC 的实现各有哪些方法?

实现 DAC 转换的方法有:权电阻网络 D/A 转换,倒梯形网络 D/A 转换, 权电流网络

D/A 转换、权电容网络 D/A 转换以及开关树形 D/A 转换等。 实现 ADC 转换的方法有:并联比较型 A/D 转换,反馈比较型 A/D 转换,双 积分型 A/D 转换和 V-F 变换型 A/D 转换。 26、A/D 电路组成、工作原理

A/D 电路由取样、量化和编码三部分组成,由于模拟信号在时间上是连续信 号而数字信号在时间上是离散信号,因此 A/D 转换的第一步就是要按照奈奎斯 特采样定律对模拟信号进行采样。又由于数字信号在数值上也是不连续的,也就 是说数字信号的取值只有有限个数值,因此需要对采样后的数据尽量量化,使其 量化到有效电平上,编码就是对量化后的数值进行多进制到二进制二进制的转换。

27、为什么一个标准的倒相器中 P 管的宽长比要比 N 管的宽长比大?

和载流子有关,P 管是空穴导电,N 管电子导电,电子的迁移率大于空穴,同样的电场下,N 管的电流大于 P 管,因此要增大 P 管的宽长比,使之对称, 这样才能使得两者上升时间下降时间相等、高低电平的噪声容限一样、充电和放电是时间相等 28、锁相环有哪几部分组成?

锁相环路是一种反馈控制电路,简称锁相环(PLL)锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因锁相环可以实现 输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。 锁相环在工作的过程中,当输出信号的频率与输入信号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,即输出电压与输入电压的相位被锁住,这就是锁相环名称的由来锁相环通常由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)三部 分组成。锁相环中的鉴相器又称为相位比较器,它的作用是检测输入信号和输出 信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出,该信号经低通滤 波器滤波后形成压控振荡器的控制电压,对振荡器输出信号的频率实施控制。

29、用逻辑门和 COMS 电路实现 AB+CD 这里使用与非门实现:

(a) 用逻辑门实现

(b) 用 CMOS 电路组成的与非门

图(a)给出了用与非门实现 AB+CD,图(b)给出了用 CMOS 电路组成的与非门,将图(b)代入图(a)即可得到用 CMOS 电路实现 AB+CD 的电路。 30、用一个二选一 mux 和一个 inv 实现异或

假设输入信号为 A、B,输出信号为 Y=A’B+AB’。则用一个二选一 mux和一个 inv 实现异或的电路如下图所示:

31、给了 reg 的 Setup 和 Hold 时间,求中间组合逻辑的 Delay 范围

假设时钟周期为Tclk ,reg 的 Setup 和 Hold 时间分别记为 Setup 和 Hold。 则有:

32、如何解决亚稳态

亚稳态是指触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态。当 一个触发器进入亚稳态时,既无法预测该单元的输出电平,也无法预测何时输出才能稳定在某个正确的电平上。在亚稳态期间,触发器输出一些中间级电平,或 者可能处于振荡状态,并且这种无用的输出电平可以沿信号通道上的各个触发器 级联式传播下去。解决方法主要有:(1)降低系统时钟;(2)用反应更快的 FF;(3)引入同步机制,防止亚稳态传播;(4)改善时钟质量,用边沿变化快速的时钟信号;(5)使用工艺好、时钟周期裕量大的器件 33、集成电路前端设计流程,写出相关的工具。

集成电路的前端设计主要是指设计 IC 过程的逻辑设计、功能仿真,而后端设计则是指设计 IC 过程中的版图设计、制板流片。前端设计主要负责逻辑实现,通常是使用 verilog/VHDL 之类语言,进行行为级的描述。而后端设计,主要负责将前端的 设计变成真正的 schematic&layout,流片,量产。

集成电路前端设计流程可以分为以下几个步骤:(1)设计说明书;(2)行为级 描述及仿真;

(3)RTL 级描述及仿真;(4)前端功能仿真。

硬件语言输入工具有 SUMMIT,VISUALHDL,MENTOR 和RENIOR 等;图形输入工具有: Composer(cadence),Viewlogic (viewdraw)等;

数字电路仿真工具有:Verolog:CADENCE、Verolig-XL、SYNOPSYS、VCS、MENTOR、Modle-sim

VHDL:CADENCE、NC-vhdl、SYNOPSYS、VSS、MENTOR、Modle-sim 模拟电路仿真工具: HSpice Pspice,

34、是否接触过自动布局布线,请说出一两种工具软件,自动布局布线需要哪些基本元素 Protel99se ORcad Allegro Pads2007 powerpcb 焊盘 阻焊层 丝印层 互联线 注意模拟和数字分区域放置 敏感元件应尽量避免噪声干扰 信号完整性 电源去耦 35、描述你对集成电路工艺的认识 集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。 (一)按功能结构分类

模拟集成电路和数字集成电路 (二)按制作工艺分类

厚膜集成电路和薄膜集成电路。 (三)按集成度高低分类

小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路 (四)按导电类型不同分类

双极型集成电路和单极型集成电路。

双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型

单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型

36、列举几种集成电路典型工艺,工艺上常提到0.25,0.18指的是什么

制造工艺:我们经常说的0.18微米、0.13微米制程,就是指制造工艺了。制造工艺直接关系到cpu的电气性能,而0.18微米、0.13微米这个尺度就是指的是cpu核心中线路的宽度,MOS管是指栅长。

37、请描述一下国内的工艺现状

38、半导体工艺中,掺杂有哪几种方式

39、描述CMOS电路中闩锁效应产生的过程及最后的结果 Latch-up 闩锁效应,又称寄生PNPN效应或可控硅整流器( SCR, Silicon Controlled Rectifier )效应。在整体硅的CMOS管下,不同极性搀杂的区域间都会构成P-N结,而两个靠近的反方向的P-N结就构成了一个双极型的晶体三极管。因此CMOS管的下面会构成多个三极管,这些三极管自身就可能构成一个电路。这就是MOS管的寄生三极管效应。如果电路偶尔中出现了能够使三极管开通的条件,这个寄生的电路就会极大的影响正常电路的运作,会使原本的MOS电路承受比正常工作大得多的电流,可能使电路迅速的烧毁。Latch-up状态下器件在电源与地之间形成短路,造成大电流、EOS(电过载)和器件损坏。 40、解释latch-up现象和Antenna effect和其预防措施. 41、什么叫窄沟效应

当JFET或MESFET沟道较短,<1um的情况下,这样的器件沟道内电场很高,载流子民饱合速度通过沟道,因而器件的工作速度得以提高,载流子漂移速度,通常用分段来描述,认为电场小于某一临界电场时,漂移速度与近似与电场强成正比,迁移率是常数,当电场高于

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